CBCT在肺癌調強放療計劃精準治療中的作用

李曉波 李祥勇

首都醫科大學附屬北京胸科醫院 北京市 101149

CBCT在肺癌調強放療計劃精準治療中的作用

李曉波 李祥勇

首都醫科大學附屬北京胸科醫院 北京市 101149

目的：用錐體束CT（CBCT）研究肺癌調強治療(IMRT)計劃實施中的擺位誤差及計劃靶區（PTV）邊界的外放值。方法：選擇行調強放射治療（IMRT）的肺癌患者35例，每周一次治療前用瓦里安（Varian）IX直線加速器自帶的圖像引導系統（OBI）進行驗證，獲取三維方向位移及擺位誤差，探討計劃靶區PTV外放值。結果：頭腳方向擺位誤差最大，前后和左右邊界擺位誤差在PTV定義外放范圍內。結論：CBCT可以提高擺位精度，頭腳方向PTV外放范圍應擴大至1.2cm。

錐形束；肺癌；調強放射治療；圖像配準；CBCT

隨著調強放射治療方式在肺癌治療中的廣泛應用，治療過程中對放療的精準性要求越來越高。而直線加速器機載影像系統（On Board Imager OBI）可以實施放療前后的錐體束CT（cone beam CT，CBCT）掃描，將得到的容積圖像和治療計劃的圖像進行對比，從而得到三維方向上的位置誤差，還可以離線對臨床靶區（CTV）和周圍正常組織的劑量進行測算，得出體積劑量差值，為更好的確定計劃靶區（PTV）提供數據支持，確保調強放療的精確性。我科自2006年9月份開始實施腫瘤的調強治療，主要以肺癌放療為主，本研究使用CBCT在放射治療計劃實施前做驗證來觀測肺癌調強放療時的擺位誤差，探討擺位誤差對治療過程中靶區劑量的影響及PTV外放范圍。

1 資料和方法

1.1 一般資料

搜集2012年4月至2014年6月我院未行手術的調強放射治療肺癌患者35例，在病人放射治療前進行CBCT掃描驗證。CT的原始圖像采用荷蘭飛利浦大孔徑CT模擬機定位機掃描的病人圖像，所有患者均采取仰臥位，用體部熱塑模進行體位固定，在自由呼吸狀態下進行掃描，層厚設定為0.5cm，掃描范圍包括雙鎖骨上至肋膈角下2cm,掃描后將這些圖像數據傳輸到瓦里安Ecilipse 計劃系統，醫生在瓦里安Ecilipse 8.9 治療計劃系統下進行勾畫靶區。治療時擺位驗證使用瓦里安Clinac iX的CBCT驗證系統進行位置驗證。

1.2 擺位校準

患者在治療時，技師在等中心激光線的引導下進行擺位，激光線對準體表記號筆標記的十字線。擺位時，患者的著裝、體位與體部熱塑模固定和定位CT掃描時一致。治療擺位后進行千伏級CBCT掃描，將掃描后所得圖像與治療計劃圖像用瓦里安自帶軟件進行自動匹配，圖像配準范圍包括腫瘤及其周圍的肺組織，盡量避開心臟等運動變化較大的器官，主管醫生和主管技師共同對匹配后圖像進行調整，必要時結合手動配準，直到三維方向獲得最佳匹配圖像，從而獲得三維方向（前后AP、頭腳SI、左右LR）方向上的偏離數值。

1.3 統計方法

病人在治療前進行千伏級CBCT掃描，掃描后所得圖像與治療計劃系統圖像進行匹配后獲得三維方向（前后AP、頭腳SI、左右LR）上的數值，這些數值結果用均值和標準差方式表示，對CBCT驗證前與原計劃間三維方向位移及擺位誤差采用SPSS10.0軟件進行分析，實施配對t檢驗，用二參數法計算產生出PTV的間距值，P<0.05有統計學意義。

2 結果

35例肺癌患者調強放射治療前共進行CBCT掃描105次，用以觀察瓦里安治療機CBCT圖像引導對擺位誤差的在線實時糾正情況，三個方向的擺位誤差的統計結果是：前后AP方向上最大的擺位誤差為0.5cm，頭腳SI方向最大擺位誤差為1.32cm，左右LR方向上最大的擺位誤差為0.8cm，三維方向的誤差及PTV的外放邊界統計結果見表1，P<0.05為差異有統計學意義。

表1：35例肺癌患者三維方向擺位誤差比較

3 討論

調強放射治療目前在北京已經是較普及的腫瘤放射治療方式，而調強治療的質量控制與治療時的靶區中心位置和治療驗證密切相關，治療時靶區中心的位移誤差是影響治療精準度的主要原因。國內外很多學者對減少治療時的擺位誤差，提高擺位精準度做了很多研究。肺癌的放療中，因呼吸運動的影響，要充分考慮內靶區（Internal Target Volume）的邊界問題。在美國安德森腫瘤中心，顧及腫瘤的運動和擺位誤差等因素，PTV常定義為CTV外擴0.8～1.2cm。在國內，在肺癌放療中一般GTV的外擴成CTV距離定義為鱗癌外放0.6cm，腺癌外放0.8cm。CBCT的應用使我們可以對治療過程中的腫瘤中心進行實時的監測，并可以對靶區中心偏移造成的劑量分布在線計算，量化了治療過程中劑量的改變，進一步加深了對治療過程中位置的變化對腫瘤劑量的影響。

我們對35例肺癌患者的105次CBCT的結果進行了分析，總體數據的分布與之前相關的文獻研究相似，但是也有個別幾組數據差異值較大。從我們的數據上可以看出，頭腳方向上的擺位誤差最大，并且推算出的PTV的范圍明顯較其他文獻研究的要大，但在安德森腫瘤中心的外擴范圍內。但是，我科在肺癌治療過程中的頭腳方向上的外擴范圍0.6～0.8cm是明顯不夠的，會造成腫瘤區劑量不足，同時過大的擺位誤差造成腫瘤和正常組織劑量分布不均，應將頭腳方向上的PTV外放范圍擴大到1.2cm。對此，除了有正常呼吸運動的影響之外，我們也發現，治療過程中腫瘤體積的變化對放射治療過程中CBCT圖像和原計劃匹配有一定的影響，放療敏感性高的腫瘤在治療過程中體積縮小明顯，如果計劃更改不及時，在治療前行CBCT會加大擺位誤差的匹配值。通過對CBCT的使用可以更清楚的對擺位誤差有直觀的了解，并且可以對腫瘤在治療過程中的變化情況實施監測。應用該系統可以提高擺位誤差的精準度，減少擺位誤差不確定性，同時可以為放療計劃的實施提供一定的質量控制。